酸雨污染现状、特征及对策建议
时间:2022-03-03 09:44:56 浏览次数:次
摘要:酸雨,被视为“无声的灾祸”,是当今人类最关注的环境问题之一。近年来,我国一些地区已经成为酸雨多发区,降水质量及酸雨污染特征逐渐引起人们的密切关注。本文通过统计、整理嘉兴市“十一五”期间降水pH值、酸雨率、降水离子组分的相关数据对降水质量进行分析,阐述了降水质量变化趋势、酸雨污染季节分布和空间分布特征,并提出了控制我市酸雨污染的相应对策建议。
关键词:酸雨 酸碱平衡 重度酸雨区
1 降水质量现状
地面从大气中获得的水汽凝结物总称为降水,酸雨是指PH值小于5.60的雨雪或其他形式的降水。以pH值5.60作为划分酸雨的界限,pH值小于5.60的降水即为酸雨。根据国家对于“酸雨控制区和二氧化硫污染控制区”酸雨污染控制的要求,评价目前我市的酸雨污染现状(见表1)。
表1 酸雨类别划分情况
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1.1 pH值及酸雨率
2010年,嘉兴市6个城市均开展了酸雨监测,全市6个降水监测点共收集降水样品519个,其中酸雨样品471个,酸雨样品率为90.8%;采水量8181毫米,其中酸雨量7602毫米,酸雨量占比为92.9%。全市降水pH值范围处于3.39 ~ 6.87之间,均值为4.50,属于中酸雨区,但也是重度酸雨区的临界线。pH均值最高的是平湖(4.89),最低的是海盐(4.05)。酸雨样品率最高的是嘉善(100%),最低的是嘉兴市区(67.9%)。
与2009年相比,全市pH均值上升0.12个pH单位,酸雨率下降了5.7个百分点,各城市pH均值都有所上升,酸雨样品率除嘉善外都略微下降,我市由重酸雨区上升为中酸雨区,酸雨污染有所减轻,酸雨状况得到缓解。其中,市区和海宁的降水质量有显著改善,酸雨样品率降幅分别为20.9个百分点和8.8个百分点。
1.2 降水离子组分
2010年,市区、海宁、海盐和桐乡开展了降水离子组分分析。结果如表2显示,各县(市、区)降水的pH均值处于4.05~4.64之间。降水中主要阴离子为SO42-和NO3-,分别占阴离子总量的58.1%和25.8%;主要阳离子为NH4+和Ca2+,分别占阳离子总量的35.5%和38.7%。阴离子占离子总量的75%,而阳离子仅占离子总量的25%,酸碱难以达到平衡,这与我市降水呈酸性的结果是一致的。全市降水离子组分中SO42-和NO3-离子平均当量浓度比为3.2:1,与2009年相比有所上升,表明二氧化硫对降水酸化的影响在扩大,酸雨类型属燃煤型。
表2 2010年嘉兴市降水的pH值和主要化学组分分析结果
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2010年嘉兴市降水中各项离子所占比例,如图1所示。
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图1
2 “十一五”期间降水质量变化趋势及酸雨污染特征
2.1 降水质量变化趋势
“十一五”期间,全市共收集降水样品1873个,酸雨样品率为93.6%,全市降水pH范围在4.09~4.50之间,2008年最低,2010年最高;酸雨样品率在87.3%~97.7%之间,2006年最低,2008年最高。2006年~2008年全市酸雨污染呈加重趋势,pH均值从4.33降到4.09,酸雨率从87.3%升到97.7%;而2009年~2010年全市酸雨污染呈缓解趋势,pH均值从4.38上升到4.50,酸雨率从96.5%下降到90.8%。2006~2009年我市一直属于重酸雨区,2010年上升为中酸雨区。如表3所示:
2.2 酸雨污染季节分布特征
与空气污染的季节变化规律相似,酸雨污染也有一定的季节变化特征。从“十一五”期间我市各季度降水监测结果来看,夏季pH值高于其他季节,酸雨污染程度相对较轻,冬季的酸雨污染程度明显重于夏季,这与嘉兴市夏季大气污染轻、雨水较为充沛,而冬季大气污染严重、雨量相对较少有直接关系。春季和秋季酸雨率基本一致,降水的pH值也差别不大,位于夏季和冬季之间。
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图2 “十一五”期间嘉兴市各季度降水pH均值比较
2.3 酸雨污染空间分布特征
“十一五”期间,以2008年为界限,前期酸雨污染程度加重,后期得到缓解。各市的pH均值在2008年后都略微上升,酸雨样品率除嘉善外都有所降低,市区和海宁的降低幅度尤为明显。
3 酸雨防治的对策建议
随着工业的高速发展,化工燃料的大量燃烧,使大气中的硫和氮的氧化物含量急剧增加,引起降水的不断酸化。我国的酸雨主要是由于大量燃烧含硫量高的煤而形成的,多为硫酸雨,少为硝酸雨,此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏。研究表明,酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观均带来严重危害,不仅造成重大经济损失,更危及人类生存和发展要减缓酸雨的出现率和酸化程度。结合我市的实际情况,提出以下几点酸雨防治对策:
3.1 推进清洁生产,控制污染源排放
SO2和 NOX等污染物是酸雨的罪魁祸首,为此,首先要调整以煤电为主的单一能源结构,大力发展清洁能源和可再生能源。强力推进清洁生产,将污染物消除或削减在生产过程中,使生产末端处于无废或少废排放状态的一种全新生产工艺。
对一些有发展前途的企业要加以资金和技术的支持和帮助,同时要取缔一些污染物排放量大,经济效益不高,工艺和技术落后的企业。
此外,还要进一步改善交通环境,减少机动车NOX的排放。制订和完善汽车尾气排放和机动车定期淘汰标准,积极推行城市公交优先政策,努力改进汽车、摩托车发动机技术、安装尾气净化和节能装置,推广使用清洁燃料。
3.2 依靠科技进步,完善环境监测建设
目前,酸雨的大气迁移、沉降和发展趋势,及酸雨对水体和陆地生态系统的影响在我市尚未开展系统研究。为此,必须增加对酸雨基本科研的投入和完善环境监测网络建设,逐步建立起区域性酸雨控防体系,为环境监测管理和防治工作提供可靠的技术保证。全市大气环境的公示和气象预报应增加大气中SO2、NOX浓度和酸雨概率、雨水PH值等相关内容。有关部门应将脱硫、脱氮技术的研究、开发、推广应用工作列入计划,积极开展脱硫、脱氮技术的研究、引进和消化适合本市实际的SO2、NOX控制技术。要把开发节约资源、能源、低污染、无污染的生产技术和工艺,列为设计和技改的一条指导原则,逐步形成合理的有利于生态系统良性循环的经济技术结构。加强对政府领导、环境管理干部和技术人员的培训,广泛进行国内外酸雨和SO2、NOX污染控制管理经验和防治技术的交流,促进我市环境保护科学技术的发展。
3.3 采取针对措施,缓解酸雨危害程度
森林是SO2的天然净化器,对SO2的吸收量比无林地大五至十倍。许多植物都可以吸收一些有毒害的物质,或富集其体内,或转化为无害物质。还可利用敏感植物来监测指示大气中SO2的污染,对净化大气,保护环境起到报警的作用。
为此,在城市规划和森林生态系统中,应贯彻“适地、适树、适林”原则,以创建森林城市为抓手,大力发展一些对SO2的抗性和吸收都较强的青冈、苦槠、构树、女贞、槐树、棕榈、银杏等树种,大力营造阔叶林和混交林,尽量少造抗性较弱的松、杉等针叶纯林。
对粮、经作物,土壤应多施有机肥,减少其酸性底值。在酸雨频率较高地区,少种紫花苜蓿、小麦等敏感作物,多种芹菜、黄瓜、马玲薯等抗性作物。在强酸雨过后,在2小时内喷水(PH±0.2),以驱除留叶面上的酸性水滴,减轻其受害程度。对已酸化的水体、土壤,可适量施用石灰中和,缓解其酸性程度。对建筑应采用抗腐蚀较强的材料,露天建筑少用大理石等石灰质材料,对金属物件表面加强防腐蚀处理。
4 结束语
本文通过统计、整理嘉兴市“十一五”期间降水pH值、酸雨率、降水离子组分的相关数据对降水质量进行分析,阐述了降水质量变化趋势、酸雨污染季节分布和空间分布特征,并提出了推进清洁生产,控制污染源排放,依靠科技进步,完善环境监测建设,采取针对措施,缓解酸雨危害程度等措施。
参考文献:
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